ҚЫСҚАША

Координаталық өлшеу машинасы арқылы сақиналау тексеруі қаңыл бөлшектердің 3D CAD модельдеріне сәйкес келетін өлшемдік дәлдігін тексеру үшін қолданылатын жоғары дәлдікті сапа бақылау процесі. Стандарттық өлшеуден өзгеше, CMM сақиналау ақауларын, мысалы, серпімділікті, бұрмалануды және тесік орнының қателерін микрон деңгейіндегі дәлдікпен анықтауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс сериялық өндірістің алдында Геометриялық өлшемдеу және толеранттылық (GD&T) стандарттарына сәйкестікті тексеру үшін маңызды.

Координаталық өлшеу машинасын (CMM) қолдана отырып, инженерлер қол құралдарының аттап кеткен бетінің профильдері мен кесу сызықтарын талдауға болады. Бұл нұсқау сақиналау бөлшектер үшін CMM-ді техникалық жүзеге асыруды, тексеру есептерін түсіндіруді және 3D лазерлік сканерлеуге қарағанда CMM-ді қашан таңдау керектігін қамтиды.

CMM-нің металдық сақиналау сапасын бақылауға атқаратын рөлі

Автокөлік және әуе-космостық өндірістің жоғары деңгейдегі әлемінде штампталған бөлшектер сапаны басқарудың ерекше қиындықтарын туғызады. Тұрақты және призматикалық болатын механикалық өңделген бөлшектерден өзгеше, штампталған жұқа металл иілгіш болып келеді және күрделі физикалық бұрмалануларға ұшырайды. Б координаталық өлшеу машинасының штамптау тексеруі цифрлық дизайн мен нақты шындық арасындағы саңылауды жабу үшін соңғы растау құралы ретінде табылады.

Бұл контексте КӨМ-нің негізгі функциясы қол құралдары сенімді түрде өлшей алмайтын геометриялық сипаттамаларды сандық бағалау болып табылады. Штампталған бөлшектер жиі үш өлшемді тексеруді талап ететін еркін пішінді беттер мен күрделі қисықтардан тұрады. Sinoway Industry , КӨМ-дер "ақ денені" үйлесімділігін тексеру үшін маңызды, жеке панельдердің соңғы жиналған кезде дәлме-дәл жиналуын қамтамасыз етеді. Осындай дәлдік болмаған жағдайда тесік қадамындағы немесе бет профиліндегі кішігірім ауытқулар жиналудың трагикалық сәтсіздігіне әкелуі мүмкін.

Жиі кездесетін анықталған штамптау ақаулары

Соғу процесіне тән нақты ақауларды анықтау үшін қатты CMM тексеру протоколы жасалған. Олар мыналарды қамтиды:

• Серпімді оралу: Металлдың иілгеннен кейін бастапқы пішініне қайтуға деген бейімділігі, бұл номиналды CAD моделінен ауытқуға әкеледі.
• Тесік орнының қателері: Патшаның ығысуы немесе престеу циклі кезінде материалдың созылуы салдарынан пайда болатын дұрыспау орналасу.
• Қиғыш сызықтарының ауытқулары: Тозаңдаған қалыптар немесе дұрыс емес орналасу салдарынан пайда болатын дұрыс емес шеттер.
• Бет бедерінің қателері: Анықталған бедер төзімділік шектерінен асып кететін бұрмалану немесе бұралу.

Өндірушілер бұл мәселерді ерте анықтап, үлкен көлемді шығаруға кіріскеннен бұрын қалыптарының жобасын және престің баптауларын түзете алады, осылайша қалдықтардың мөлшерін және қайта жұмыс істеу құнын едәуір төмендетеді.

Техникалық іске асыру: Түзету мен бекіту

Термелген бөлшекті дәл өлшеу үшін тек калибрленген машина ғана емес, сонымен қатар туралау физикасын терең түсіну қажет. Жұқа металл бөлшектер жиі қатты емес, яғни олардың пішіні қалай орнатылғанына байланысты өзгеруі мүмкін. Бұл қайталанатын нәтижелер алу үшін ұстау приспособлениясы мен туралау стратегиясын маңызды етеді.

RPS туралау стратегиясы

Автомобиль бөлшектері үшін Салыстыру Нүктесі Жүйесі (RPS) — бұл стандартты туралау әдісі. Оның сипаттауы бойынша 3D-Scantech rPS туралау белгілі сипаттамаларды — мысалы, тесіктерді, ұяшықтарды немесе бет нүктелерін — қолданып, бөлшекті координаталық жүйеге орнатады, бұл соңғы жиналған орнын модельдейді. Бұл өлшеу деректері бөлшектің автомобильде нақты қалай жұмыс істейтінін, бос күйіндегі орнын емес, көрсетеді.

Шектелген және Бос Күйдегі Өлшеу

CMM термеу тексеруіндегі ең талқыланып жүрген тақырыптардың бірі — бөлшектерді «бос күйде» немесе «шектелген күйде» өлшеу керек пе?

• Бос күй: Бөлшек ең аз қолдаумен үстелге орнатылады. Бұл металлдың шынайы, бос пішінін көрсетеді, бірақ ауырлық күші немесе қалдық кернеуден туындайтын ауытқуларды көрсетуі мүмкін.
• Шектелген күй: Бөлшек оның орнатылу ортасын модельдеу үшін арналған арнайы приспособлениеға бекітіледі. Бұл сияқты иілгіш бөлшектер үшін, мысалы, есік панельдері немесе капоттар үшін, бекіткен кезде олар техникалық талаптарға сай болатынын тексеру үшін жиі қажет болады.

Жоғарғы санаттағы өндірушілер, мысалы Shaoyi Metal Technology , жылдам прототиптеуден жоғары көлемді автомобиль өндірісіне дейінгі аударымды жасау үшін осындай алдыңғы қатарлы туралау және бекіту әдістерін қолданады. Олар IATF 16949 сияқты қатаң стандарттарға бағына отырып, 50 прототиптен тұратын партия үшін де, миллиондаған массалық өндірілетін бірліктер үшін де әрбір басқару иіні мен рама глобалды OEM талаптарына сай келуін қамтамасыз етеді.

CMM тексеру хабарламасын қалай оқу керек

CMM нәтижесін интерпретациялау сапа инженерлері үшін маңызды дағды болып табылады. Стандартты тексеру хабарламасы Номинал (идеалды) CAD-модель деректерін Ғана (өлшенген) деректер физикалық бөліктен алынады. Бұл есептердің макетін түсіну сізге критикалық дәрежедегі ақауларды тез анықтауға мүмкіндік береді.

Толық нұсқаулыққа сәйкес GD Prototyping , толық есеп әдетте бөлшектің редакция деңгейлері бар тақырыпты және әрбір қатардағы элемент деректерін қамтитын денеден тұрады. Талдау үшін ең маңызды бағандар — Бұрышу және Төзімділік Шегінде Емес (OUTTOL) өрістері.

GD&T пішіндерін қарастырған кезде «Бет профилі» мен «Шынайы орын» атты элементтерге ерекше назар аударыңыз. Құйма бөлшектер үшін бет профилінің ауытқуы жиі серпімділік мәселесін көрсетеді, ал шынайы орын қателіктері әдетте тесу матрицасы немесе орналасу штифтеріндегі мәселелерді көрсетеді.

Штамптау үшін CMM мен 3D лазерлік сканерлеу

CMM-дер дәлдіктің алтын стандарты болып табылса да, 3D лазерлік сканерлеу белгілі бір қолданбаларда кеңінен тара бастады. Әрбір технологияның артықшылықтарын түсіну жұмысқа тиісті құралды таңдауға көмектеседі.

Тактильді CMM-нің дәлдігі

Тактильді дәстүрлі CMM-дер сенсорлы щупты пайдаланып, нақтылықтың ештеңемен салыстырылмас деңгейін ұсынады. Duggan Manufacturing жоғары сапалы CMM-дер 5 микронға дейін (0,005 мм) дәл болатынын атап өтеді. Бұл оларды микронның бір ғана бөлігі маңызды болатын, мысалы, піспектер немесе орнату тесіктері сияқты критикалық элементтерді тексеру үшін жетекші таңдауға айналдырады.

Лазерлік сканерлеудің жылдамдығы

Қарсы, 3D лазерлі сканерлер миллиондаған дерек нүктелерін бірнеше секунд ішінде өлшеп, тығыз 'нүктелік бұлт' немесе жылулық картаны құрайды. Бұл автомобиль капшы сияқты үлкен бетінде серпіндеуді талдау үшін өте пайдалы. Жылулық карта бөлшектің CAD моделіне қатысты жоғары немесе төмен болатын жерін көрнекті түрде көрсетеді. Дегенмен, сканерлеу жалпы дәлдігі шамамен 20 микрон (0,02 мм) шамасында болғандықтан, көбінесе аз дәл болып келеді.

Шешім қабылдау аясы

• CMM-ді қолдану кезі: Сізге нақты GD&T төзімділіктерін растау, үлкен дәлдікпен тесік диаметрлерін өлшеу немесе маңызды біріктірілетін сипаттар үшін соңғы тексеруді орындау қажет болғанда.
• Сканерлеуді қолдану кезі: Сізге қалып пішіндерінің дұрыс еместігін шешу, жалпы бүлінудің/серпіндеудің көрнекті түрде көрсетуін немесе физикалық бөлшекті CAD моделіне кері инженерлік жасау қажет болғанда.

Қорытынды

Координациялық өлшеу машинасының мөрлеуін тексеру тек тексеру қадамы ғана емес, бұл процестерді жақсартуға ықпал ететін диагностикалық құрал. Спрингбек, кесу сызықтары мен тесіктің орналасуы туралы деректерді дәл алу арқылы өндірушілер үздіксіз сапаны қамтамасыз ету үшін штамптау қалыптарын нақты баптай алады. Микрондық дәлдікті арттыру үшін CMM-ді қолдансақ та, бетін талдау үшін 3D сканерлеуді қолдансақ та, мақсат бірдей: әрбір мөрленген бөлшектің қазіргі заманғы техниканың қатаң талаптарын орындауын қамтамасыз ету.

Автомобиль немесе әуе кемелері өнімдерінің күрделіліктерін шешетін өндірушілер үшін осы тексеру протоколдарын түсіне алатын өндіріс мамандарымен серіктестік жасау өте маңызды. Дұрыс орындалған CMM инспекциясы шикі деректерді іске асырылатын түсініктерге айналдырып, соңғы құрастырудың тұтастығын қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. жасыл және CMM мен қолмен өлшеудің айырмашылығы неде?

Қолмен өлшеу, мысалы, калибрлер немесе тексеру құрылғыларын пайдалану, нақты өлшемдерді тез тексеруді қамтамасыз етеді, бірақ адам қатесі мен күрделі 3D қисықтарды өлшеу мүмкін еместігімен шектеледі. CMM 3D кеңістікте геометрияны өлшеу үшін компьютермен басқарылатын зондты пайдаланады, бұл жоғары дәлдікті және GD&T шақыруларын тексеру мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

2. Жақсылық CMM тексеруі қанша тұрады?

CMM тексеруінің құны бөлшектің күрделілігіне және пайдаланылған жабдыққа байланысты айтарлықтай өзгереді. Кескі CMM сатып алу үшін 10 000-150,000 доллардан болады, ал аутсорсингтік тексеру қызметі әдетте сағатына есеп айырылады. Қызмет құнына әсер ететін факторларға бағдарламалау уақыты, құрылғылар талаптары және тексерілетін мүмкіндіктердің саны жатады.

3. Жақсылық Неге штампталған бөлшектер үшін RPS сәйкестігі маңызды?

РПС (Reference Point System) сәйкестігі өте маңызды, өйткені мөрленген бөлшектер иілуі мүмкін. Бөлшекті соңғы құрастыруда қолданылатын бірдей дерек нүктелерін (шұңқырлар/беттер) пайдалана отырып, туралау арқылы CMM өлшеусі бөлшектің орнатылған күйін симуляциялайды. Бұл деректердің тек еркін күйдегі бөлшектің пішініне емес, функционалдылығына сай болуын қамтамасыз етеді.